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科研人员利用电场和磁场控制带电粒子的运动,从而来进行粒子分选,其原理如图所示:真...

科研人员利用电场和磁场控制带电粒子的运动,从而来进行粒子分选,其原理如图所示:真空环境中,由a、b、c、d四个平行界面分隔出的I、Ⅱ、III三个区域,宽度均为L=0.12 m。让包含两种不同的带正电粒子组成的粒子束,从界面a上的P点以速度v0=5×102m/s垂直界面射入区域I,两种粒子带电量均为q=1×10-6C,质量分别为m1=3×10-10 kg和m2=4×10-10kg。若在区域I和III分别加上垂直纸面、方向相反、磁感应强度大小均为B=1 T的匀强磁场,粒子能分成两束从界面d出射;若在区域I和III分别加上与界面平行、方向相反的匀强电场,粒子也能分成两束从界面d出射。不计粒子重力。

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(1)求加磁场时两种粒子在界面d上出射点之间的距离

(2)若加电场时两种粒子在界面d上出射点之间的距离与加磁场时相等,求电场强度的大小

 

(1)0.11m (2)   【解析】 试题分析:(1)当在区域I、III加如图所示的反向磁场时,两种粒子的轨迹如图,质量为的粒子轨迹圆心为,粒子的轨迹圆心为,从边界b出射后在区域II做匀速直线运动,进入区域III,在区域III中做与区域I中对称的圆周运动,然后垂直边界d出射。 粒子在区域I中的偏移量 在区域II中的偏移量为 在区域III中的偏移量为 所以粒子1的总偏移量为 粒子2在区域I中的偏移量 在区域II中的偏移量为 在区域III中的偏移量为 所以粒子2的总偏移量为 二者的出射点之间的距离 (2)当在区域I、III加如图所示的反向电场时,两种粒子的轨迹如图,两种粒子在区域I中做类平抛运动,但偏移量不同,在区域II中均做斜向的匀速直线运动,进入区域III做反类平抛运动,然后垂直边界d射出 粒子1在区域I中, 在II中有 在区域III中有: 粒子1的总偏移量为 同理,粒子2的总偏移量为 二者的出射点之间的距离 解得 考点:考查了带电粒子在电磁场中的运动 【名师点睛】带电粒子在组合场中的运动问题,首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况,再选择合适方法处理.对于匀变速曲线运动,常常运用运动的分解法,将其分解为两个直线的合成,由牛顿第二定律和运动学公式结合求解;对于磁场中圆周运动,要正确画出轨迹,由几何知识求解半径  
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考点分析:
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如图所示,斜面体ABC放在粗糙的水平地面上。小滑块在斜面底端以初速度v0=9.6 m/s沿斜面上滑。斜面倾角满分5 manfen5.com,滑块与斜面的动摩擦因数满分5 manfen5.com。整个过程斜面体保持静止不动,已知小滑块的质量m=1 kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2。试求:

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(1)小滑块回到出发点时的速度大小。

(2)定量画出斜面与水平地面之间的摩擦力满分5 manfen5.com随时间t变化的图像。

 

 

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为测定某旧干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:

A.旧干电池2节(假设两节电池完全一样)

B.电压表(视为理想电压表,量程0~3 V)

C.电阻箱R(0~999.9满分5 manfen5.com

D.定值电阻R0=10满分5 manfen5.com

E.多用电表

F.开关、导线若干.

(1)同学甲直接使用多用电表的直流2.5V档测量一节电池的电动势,读数如图所示,则该同学测得的电动势E=_______,此测量值比旧干电池电动势的真实值________(填偏大或者偏小)。

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(2)同学乙将两节干电池串联接入如图所示的电路,规范操作得到如图所示的图像。该同学所描绘的图像中,横坐标是_______

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A.1/(R+R0)    B.R    C.1/R

(3)按照(2)问中所选的横坐标,已知图像的斜率为k,纵坐标的截距为b,则一节干电池的电动势E=_______,内阻r=______(用k、b、R0表示)。

 

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为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的,某同学利用DIS设计了一个实验,装置如图甲所示,图中A为电磁铁,B为光电门。有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁从A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H,光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t单位是毫秒。当地的重力加速度为g取9.8 m/s2,且小球直径d远小于A、B间的距离H。

(1)用螺旋测微器测得小球的直径如图乙所示,则d=_____ m

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(2)多次改变高度H,重复上述实验,作出满分5 manfen5.com的变化图像如图丙所示,该图线斜率的理论值满分5 manfen5.com= ____ms-2·m-1。(保留2位有效数字)

(3)实验中发现动能增加量△E总是稍小于重力势能减少量△EP,可能的原因是____________________________________________(任意答出一条原因即可)。

 

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如图所示,竖直固定一截面为正方形的绝缘方管,高为L,空间存在与方管前面平行且水平向右的匀强电场E和水平向左的匀强磁场B,将带电量为+q的小球从管口无初速度释放,小球直径略小于管口边长,已知小球与管道的动摩擦因数为满分5 manfen5.com,管道足够长,小球不转动。则小球从释放到底端过程中

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A.小球先加速再匀速

B.小球的最大速度为满分5 manfen5.com

C.系统因摩擦而产生的热量为满分5 manfen5.com

D.小球减少的机械能大于产生的热量

 

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如图所示用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的B物体上加一块橡皮泥,它和中间的物体一起运动,且原拉力F不变,那么加上物体以后,两段绳的拉力Ta和Tb的变化情况是

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A.Ta增大     B.Tb增大         C.Ta减小     D.Tb减小

 

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